安徽省安庆市宿松县中2022-2023学年高二下学期开学考物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 安徽省安庆市宿松县中2022-2023学年高二下学期开学考物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1017.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-16 12:05:41 | ||
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文档简介
宿松县中2022-2023学年高二下学期开学考
物理
满分：100分 考试时间：75分钟
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的笔书写，字体工整、笔迹清晰。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上的答题无效。
4.保持答题卡卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
5.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是（ ）
A.光子的能量跟它的频率成反比
B.随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越强
C.一小段通电直导线所受磁场力的方向就是导线所在处的磁场方向
D.只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
2.下列说法正确的是（ ）
A.处于静电平衡的导体，内部的场强、电势均为零
B.线圈在某处的磁通量为零，则该处磁场的磁感应强度为零
C.将一根导线对折，则对折后的导线电阻是对折前的一半
D.质量一定的物块动量改变，动能可能不变
3.如图所示，矩形金属线框abcd和长直导线M放在同一水平面内（即纸面），且直导线M与金属线框ad边平行，而长直导线N与该平面垂直放置。两导线M、N分别通入恒定电流、，电流方向如图所示，则下列举措中不能使线框中产生感应电流的是（ ）
A.仅将增大
B.仅将增大
C.仅将线圈垂直纸面沿平行N导线方向平移
D.仅将线圈在纸面内沿垂直M导线方向平移
4.同种材料制成的体积相等的甲、乙两个金属圆柱体，截面积之比为4∶1，给甲两端加上电压，给乙两端加上电压，则甲、乙两金属圆柱体中自由电子定向移动的平均速率之比为（ ）
A.2∶1 B.4∶1 C.8∶1 D.16∶1
5.如图所示，足够长粗糙的斜面体固定在水平面上，一个物块以一定的初速度从斜面底端沿斜面上滑滑到一定高度处速度为零接着又沿斜面下滑，物块与斜面的动摩擦因数处处相同。物块从斜面底端上滑到最高点过程中，重力的冲量大小为、合力的冲量大小为，从最高点下滑到斜面底端的过程中，重力的冲量大小为、合力的冲量大小为。则（ ）
A.， B.，
C.， D.，
6.如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，场强大小为E，一个四分之一圆环形、粗细均匀的绝缘细棒AB上均匀分布有正电荷，O为圆环的圆心，OB与电场线平行。将四分之一圆环绕O点在圆环所在的平面内沿顺时针转过，这时O点的场强大小为2E，则圆环上电荷在O点产生的场强大小为（ ）
A. B. C. D.
7.在如图所示的电路中，开始时灯光比较暗，现通过调节滑动变阻器的滑片使灯泡变亮。关于滑动变阻器的调节及调节过程中的现象，下列判断正确的是（ ）
A.滑动变阻器滑片向上移动
B.电容器的带电量增大
C.电源的输出功率增大
D.电源的效率变大
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图所示，虚线为静电场中的等势线，a、b两个带电粒子从O点沿不同的方向射出，实线为两个粒子的运动轨迹。不计粒子的重力，不考虑两个粒子间的相互作用，则下列判断正确的是（ ）
A.a、b两个粒子带异种电荷
B.粒子a从A运动到B电势能在减小
C.粒子b从C运动到D动能在减小
D.粒子a从A运动到B、粒子b从C运动到D，电场力均做负功
9.如图甲所示，空间竖直平面内存在方向斜向右上方、与水平方向成角的匀强电场，用绝缘轻绳拴着一个带负电小球在竖直面内绕O点做完整的圆周运动。已知小球速度越大，轻绳绷得越紧。在小球运动过程中经过动能最小位置时，轻绳上拉力F与小球的动能关系如图乙所示。假设小球运动轨迹圆与电场线在同一竖直面内，小球受到的电场力与重力大小相等，不计小球大小，重力加速度为。则下列所求物理量正确的是（ ）
甲 乙
A.轻绳的长度为 B.轻绳的长度为
C.小球的质量为 D.小球的质量为
10.如图所示，圆弧面AB光滑的四分之一圆弧体静止在光滑的水平面上，圆弧面的最低点B恰好与水平面相切，第一次将圆弧体锁定，小球以速度水平向右滚动，小球恰好能滚到圆弧面的最高点A，第二次解除对圆弧体的锁定，仍让小球以速度水平向右滚动并滚上圆弧面。已知小球与圆弧体的质量相等，不计小球的大小，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A.圆弧轨道的半径为
B.第二次，小球沿圆弧轨道上升的最大高度为
C.第二次，小球沿圆弧轨道上升到最高点时，小球的速度为0
D.第二次，小球离开圆弧轨道时的速度大小为0
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
11.（6分）
某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有；
A.待测干电池一节 B.电流表：量程0~0.6A，内阻约1.0Ω
C.电压表：量程0~3V，内阻约为3kΩ D.滑动变阻器：0~10Ω，2A
E.开关、导线若干
（1）该同学根据实验室提供的器材，设计了甲、乙两个电路，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻，应选用电路______（填“甲”或“乙”），根据选用的电路将图丙中的电路连接完整。
甲 乙 丙 丁
（2）用连接好的电路进行实验，闭合电键前，应将图丙中滑动变阻器滑片移到最______（填“左”或“右”）端，闭合电键后，调节滑动变阻器的滑片，测得多组电压表和电流表的示数U、I，作U-I图像，如图丁所示，根据图像可以求得电源电动势E=______V，电源内阻r=______Ω。（结果均保留3位有效数字）
（3）若用该同学设计的另一个电路进行实验，则测得的电动势与其真实值相比将______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
12.（9分）
某同学用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验。图中O是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰小球时入射小球的平均落点，M为与被碰小球碰后入射小球的平均落点，N为被碰小球的平均落点。
甲 乙
（1）关于实验要点，下列说法错误的是______（填选项字母）
A.安装轨道时，轨道末端必须水平
B.实验过程中，复写纸可以移动，白纸不能移动
C.入射小球的质量小于被碰小球的质量，两球的半径相同
D.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
（2）实验中，除测量平抛射程OM、ON、OP外，还需要测量的物理量有______（填选项字母）。
A.测量入射小球质量和被碰小球质量
B.测量抛出点距地面的高度H
C.测量S离水平轨道的高度h
（3）图乙是被碰小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为______cm；若测量的物理量满足关系式______（用测量的物理量表示），则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量不变；若OM、ON、OP满足关系式______，则入射小球和被碰小球的碰撞为弹性碰撞。
13.（10分）
如图所示的电路中，为定值电阻，为电阻箱，灯泡L的规格为“3W、0.6A”，电动机M的线圈电阻为0.2Ω、额定功率为2W，电源的电动势，内阻，闭合电键，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为4Ω时，灯泡刚好正常发光，电动机刚好能正常工作。求：
（1）电动机的额定电压；
（2）电阻的阻值；
（3）电动机的输出功率与电源的输出功率。
14.（13分）
如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，在电场中O点，一个质量为m，电荷量大小为q的带电小球沿与电场方向成、斜向右上射出，小球射出的初速度大小为，小球射出后沿初速度方向做直线运动，到P点（图中未画出）时速度恰好为零。已知重力加速度为g，求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）O、P两点间的电势差；
（3）当小球回到O点时，将电场方向迅速反向，则小球从O点再运动到O点正下方需要的时间为多少。
15.（16分）如图所示，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB固定在竖直面内，其B端刚好与水平面相切，水平面BD部分光滑，D点右侧部分粗糙且足够长，质量为3m的物块b放在水平面上的C点，质量为m的物块a从圆弧轨道的最高点A由静止释放，物块a沿圆弧面下滑到水平面上与物块b发生正碰。不计两个物块大小，已知重力加速度为g，物块与水平面粗糙部分的动摩擦因数为0.5，试回答下列问题：
（1）a与b碰撞前的瞬间a的速度大小；
（2）若a与b碰撞后粘在一起，则碰撞后间a、b在粗糙水平面上滑行的距离；
（3）若a与b发生弹性碰撞，求碰撞过程b对a的冲量及物块a、b最终静止在粗糙水平面上时的间距。
高二物理参考答案及主观题评分细则
1.【答案】B
【解析】光子的能量跟它的频率成正比，A项错误；
随着温度的升高，热辐射中辐射强度极大值向波长较短的方向移动，即波长较短的成分增多，B项正确；
一小段通电直导线所受磁场力的方向与导线所在处的磁场方向垂直，C项错误；
只有周期性变化的电场或磁场，才会在其周围产生电磁波，D项错误。
2.【答案】D
【解析】处于静电平衡的导体，内部的场强为零，导体是等势体，电势不一定为零，A项错误；
线圈在某处的磁通量为零，可能是磁场与线圈平面平行，磁感应强度可能并不为零，B项错误；
将导线沿中点对折后，导体的材料和温度都没有变化，但导体的长度变为原来的一半，根据电阻与长度的关系可知阻值变为原来定的一半；长度变为原来一半的同时，横截面积变为原来的二倍，根据导体电阻与横截面积的关系可知，电阻又变为一半，所以现在的电阻是原来的，C项错误；
质量一定的物块动量改变，如果仅是速度方向改变，则动能不变，D项正确。
3.【答案】B
【解析】由于直导线N与线框平面垂直，根据安培定则可知，直导线N中电流的磁场在线框中的磁场量为零，增大、线圈沿平行M、垂直N方向移动，直导线N中电流的磁场在线框中的磁通量始终为零，当增大、线圈沿平行N、垂直M方向移动，直导线M中电流的磁场在线框中磁通量都会变化，会产生感应电流，因此不能使线框中产生感应电流的是B选项。
4.【答案】
A
【解析】甲、乙两个金属圆柱体的体积相等，截面积之比为4∶1，则长度之比为1∶4，由可知，电阻之比为1∶16，由可知，电流之比为8∶1，由可知，自由电子的平均速率之比为2∶1，A项正确。
5.【答案】
C
【解析】由于斜面有摩擦，物块向上运动加速度大于向下运动的加速度，因此上滑的时间小于下滑的时间，由可知，，根据动能定理可以判断，物块回到斜面底端的速度大小小于物块在斜面底端向上滑动时的初速度大小，因此上滑过程动量变化量大，由可知，，C项正确。
6.【答案】D
【解析】设圆环上电荷在O点产生的场强大小为，由题意知，，解得，D项正确。
7.【答案】
A
【解析】滑动变阻器滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻减小，总电流增大，外电压减小，两端的电压增大，两端的电压减小，、中电流减小，灯泡中电流增大，灯泡变亮，A项正确；
两端的电压减小，电容器两端的电压减小，电容器的带电量减小，B项错误；
由于无法判断外电路电阻与电源内电阻的大小关系，因此无法判断电源的输出功率是增大还是减小，C项错误；
电源的效率，由于电流增大，因此电源的效率变小，D项错误。
8.【答案】CD
【解析】
分析粒子a在B点受到的电场力方向与粒子b在D点受到的电场力方向可知，两个粒子带同种电荷，A项错误；
粒子a从A运动到B电场力做负功，电势能增大，B项错误；
粒子b从C运动到D电场力做负功，动能减小，C项正确，D项正确。
9.【答案】AC
【解析】由题意知，小球运动过程中动能最小时经过等效最高点，，得到，结合图像有，，解得，，解得，A、C项正确。
10.【答案】AD
【解析】第一次，根据机械能守恒有，解得A项正确；
第二次，设小球沿圆弧轨道上升到最高点时，速度为v，根据水平方向动量守恒有，解得，C项错误；
设小球沿圆弧轨道上升的最大高度为h，根据能量守恒有，解得，B项错误；
第二次，小球与圆弧体的作用为类弹簧性碰撞，两者质量相等，交换速度，因此，第二次，小球离开圆弧轨道时的速度大小为0，D项正确。
11.【评分细则】（见答案，共6分）
【答案】（1）乙（1分） 见解析（1分）
（2）左（1分） 1.48（1.47~1.49）（1分） 2.38（2.36~2.40）（1分）
（3）相等（1分）
【解析】（1）由于电流表与电源内阻相对比较接近且电流表内阻未知，分压明显，采用甲图测得的内阻误差太大，因此采用图乙电路图。实物连接如图所示。
（2）闭合电键前，应将图丙中滑动变阻器滑片移到最左端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据闭合电路欧姆定律有，可知图线的纵截距表示电源电动势，则有E=1.48V，
图线斜率的绝对值表示电源的内阻，则有
（3）若采用另一个电路即甲图测量，当电路中的电流为零时，电压表的示数等于电源的电动势，因此测得的电动势与真实值相等。
12.【评分细则】（见答案，共9分）
【答案】（1）C（2分） （2）A（2分）
（3）55.40~55.60（1分，有效数字位数不对不给分）
（2分） （2分）
【解析】（1）为使小球离开轨道做平抛运动，所以轨道末端必须水平，故A正确；
在实验过程中，小球的落点通过白纸和复写纸获得，若移动白纸将不能确定小球的位置，但复写纸可以移动，故B正确；
为防止入射球碰后反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量，C错误；
同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证到达底端时的速度相同，D正确。
（2）需要测量两个小球的质量、，A正确；
不需要测量抛出点距地面的高度H，B错误；
不需要测量S离水平轨道的高度h，C错误。
（3）落点的平均位置所对应的读数为55.50cm；若如果满足，
综合可得，
由可得，
即，两球的碰撞为弹性碰撞。
13.【评分细则】（见解析，共10分）
【解析】（1）由于灯泡正常发光，则电路中的电流
灯泡两端的电压
则电动机的额定电压
（2）电动机的额定电流
电阻中电流
因此，电阻的阻值
（3）电动机输出的机械功率
电源的输出功率
14.【评分细则】（见解析，共13分）
【解析】（1）由于小球射出后做直线运动，则小球带负电，受到的电场力向左电场力与重力的合力与初速度在一条直线上，因此有
解得
（2）小球运动的合外力为，根据牛顿第二定律
解得
O、P间的距离
O、P两点沿电场方向的距离
则O、P两点间的电势差为
（3）当小球回到O点时，将电场方向迅速反向，小球沿水平方向做类竖直上抛运动，沿水平方向的分速度大小
小球沿水平方向运动的加速度
因此，小球从O点再运动到O点正下方需要的时间为
15.【评分细则】（见解析，共16分）
【解析】（1）设a与b碰撞前的一瞬间，a的速度大小为，
根据机械能守恒有
解得
（2）设碰撞后的共同速度为v，根据动量守恒有
解得
设两物块在粗糙水平面上滑动的距离为x，
根据动能定理
解得
（3）设碰撞后一瞬间a、b的速度大小分别为、，
根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得，
a、b碰撞过程，根据动量定理，
b对a的冲量
即b对a的冲量大小为，方向水平向左。
由于a、b滑上粗糙水平面时的初速度大小相同，由动能定理可知，两物块在水平面上滑行的距离相同，即物块a、b静止在粗糙水平面上时相距的距离为0。（2分）
物理
满分：100分 考试时间：75分钟
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的笔书写，字体工整、笔迹清晰。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上的答题无效。
4.保持答题卡卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
5.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是（ ）
A.光子的能量跟它的频率成反比
B.随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越强
C.一小段通电直导线所受磁场力的方向就是导线所在处的磁场方向
D.只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
2.下列说法正确的是（ ）
A.处于静电平衡的导体，内部的场强、电势均为零
B.线圈在某处的磁通量为零，则该处磁场的磁感应强度为零
C.将一根导线对折，则对折后的导线电阻是对折前的一半
D.质量一定的物块动量改变，动能可能不变
3.如图所示，矩形金属线框abcd和长直导线M放在同一水平面内（即纸面），且直导线M与金属线框ad边平行，而长直导线N与该平面垂直放置。两导线M、N分别通入恒定电流、，电流方向如图所示，则下列举措中不能使线框中产生感应电流的是（ ）
A.仅将增大
B.仅将增大
C.仅将线圈垂直纸面沿平行N导线方向平移
D.仅将线圈在纸面内沿垂直M导线方向平移
4.同种材料制成的体积相等的甲、乙两个金属圆柱体，截面积之比为4∶1，给甲两端加上电压，给乙两端加上电压，则甲、乙两金属圆柱体中自由电子定向移动的平均速率之比为（ ）
A.2∶1 B.4∶1 C.8∶1 D.16∶1
5.如图所示，足够长粗糙的斜面体固定在水平面上，一个物块以一定的初速度从斜面底端沿斜面上滑滑到一定高度处速度为零接着又沿斜面下滑，物块与斜面的动摩擦因数处处相同。物块从斜面底端上滑到最高点过程中，重力的冲量大小为、合力的冲量大小为，从最高点下滑到斜面底端的过程中，重力的冲量大小为、合力的冲量大小为。则（ ）
A.， B.，
C.， D.，
6.如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，场强大小为E，一个四分之一圆环形、粗细均匀的绝缘细棒AB上均匀分布有正电荷，O为圆环的圆心，OB与电场线平行。将四分之一圆环绕O点在圆环所在的平面内沿顺时针转过，这时O点的场强大小为2E，则圆环上电荷在O点产生的场强大小为（ ）
A. B. C. D.
7.在如图所示的电路中，开始时灯光比较暗，现通过调节滑动变阻器的滑片使灯泡变亮。关于滑动变阻器的调节及调节过程中的现象，下列判断正确的是（ ）
A.滑动变阻器滑片向上移动
B.电容器的带电量增大
C.电源的输出功率增大
D.电源的效率变大
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图所示，虚线为静电场中的等势线，a、b两个带电粒子从O点沿不同的方向射出，实线为两个粒子的运动轨迹。不计粒子的重力，不考虑两个粒子间的相互作用，则下列判断正确的是（ ）
A.a、b两个粒子带异种电荷
B.粒子a从A运动到B电势能在减小
C.粒子b从C运动到D动能在减小
D.粒子a从A运动到B、粒子b从C运动到D，电场力均做负功
9.如图甲所示，空间竖直平面内存在方向斜向右上方、与水平方向成角的匀强电场，用绝缘轻绳拴着一个带负电小球在竖直面内绕O点做完整的圆周运动。已知小球速度越大，轻绳绷得越紧。在小球运动过程中经过动能最小位置时，轻绳上拉力F与小球的动能关系如图乙所示。假设小球运动轨迹圆与电场线在同一竖直面内，小球受到的电场力与重力大小相等，不计小球大小，重力加速度为。则下列所求物理量正确的是（ ）
甲 乙
A.轻绳的长度为 B.轻绳的长度为
C.小球的质量为 D.小球的质量为
10.如图所示，圆弧面AB光滑的四分之一圆弧体静止在光滑的水平面上，圆弧面的最低点B恰好与水平面相切，第一次将圆弧体锁定，小球以速度水平向右滚动，小球恰好能滚到圆弧面的最高点A，第二次解除对圆弧体的锁定，仍让小球以速度水平向右滚动并滚上圆弧面。已知小球与圆弧体的质量相等，不计小球的大小，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A.圆弧轨道的半径为
B.第二次，小球沿圆弧轨道上升的最大高度为
C.第二次，小球沿圆弧轨道上升到最高点时，小球的速度为0
D.第二次，小球离开圆弧轨道时的速度大小为0
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
11.（6分）
某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有；
A.待测干电池一节 B.电流表：量程0~0.6A，内阻约1.0Ω
C.电压表：量程0~3V，内阻约为3kΩ D.滑动变阻器：0~10Ω，2A
E.开关、导线若干
（1）该同学根据实验室提供的器材，设计了甲、乙两个电路，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻，应选用电路______（填“甲”或“乙”），根据选用的电路将图丙中的电路连接完整。
甲 乙 丙 丁
（2）用连接好的电路进行实验，闭合电键前，应将图丙中滑动变阻器滑片移到最______（填“左”或“右”）端，闭合电键后，调节滑动变阻器的滑片，测得多组电压表和电流表的示数U、I，作U-I图像，如图丁所示，根据图像可以求得电源电动势E=______V，电源内阻r=______Ω。（结果均保留3位有效数字）
（3）若用该同学设计的另一个电路进行实验，则测得的电动势与其真实值相比将______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
12.（9分）
某同学用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验。图中O是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰小球时入射小球的平均落点，M为与被碰小球碰后入射小球的平均落点，N为被碰小球的平均落点。
甲 乙
（1）关于实验要点，下列说法错误的是______（填选项字母）
A.安装轨道时，轨道末端必须水平
B.实验过程中，复写纸可以移动，白纸不能移动
C.入射小球的质量小于被碰小球的质量，两球的半径相同
D.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
（2）实验中，除测量平抛射程OM、ON、OP外，还需要测量的物理量有______（填选项字母）。
A.测量入射小球质量和被碰小球质量
B.测量抛出点距地面的高度H
C.测量S离水平轨道的高度h
（3）图乙是被碰小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为______cm；若测量的物理量满足关系式______（用测量的物理量表示），则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量不变；若OM、ON、OP满足关系式______，则入射小球和被碰小球的碰撞为弹性碰撞。
13.（10分）
如图所示的电路中，为定值电阻，为电阻箱，灯泡L的规格为“3W、0.6A”，电动机M的线圈电阻为0.2Ω、额定功率为2W，电源的电动势，内阻，闭合电键，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为4Ω时，灯泡刚好正常发光，电动机刚好能正常工作。求：
（1）电动机的额定电压；
（2）电阻的阻值；
（3）电动机的输出功率与电源的输出功率。
14.（13分）
如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，在电场中O点，一个质量为m，电荷量大小为q的带电小球沿与电场方向成、斜向右上射出，小球射出的初速度大小为，小球射出后沿初速度方向做直线运动，到P点（图中未画出）时速度恰好为零。已知重力加速度为g，求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）O、P两点间的电势差；
（3）当小球回到O点时，将电场方向迅速反向，则小球从O点再运动到O点正下方需要的时间为多少。
15.（16分）如图所示，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB固定在竖直面内，其B端刚好与水平面相切，水平面BD部分光滑，D点右侧部分粗糙且足够长，质量为3m的物块b放在水平面上的C点，质量为m的物块a从圆弧轨道的最高点A由静止释放，物块a沿圆弧面下滑到水平面上与物块b发生正碰。不计两个物块大小，已知重力加速度为g，物块与水平面粗糙部分的动摩擦因数为0.5，试回答下列问题：
（1）a与b碰撞前的瞬间a的速度大小；
（2）若a与b碰撞后粘在一起，则碰撞后间a、b在粗糙水平面上滑行的距离；
（3）若a与b发生弹性碰撞，求碰撞过程b对a的冲量及物块a、b最终静止在粗糙水平面上时的间距。
高二物理参考答案及主观题评分细则
1.【答案】B
【解析】光子的能量跟它的频率成正比，A项错误；
随着温度的升高，热辐射中辐射强度极大值向波长较短的方向移动，即波长较短的成分增多，B项正确；
一小段通电直导线所受磁场力的方向与导线所在处的磁场方向垂直，C项错误；
只有周期性变化的电场或磁场，才会在其周围产生电磁波，D项错误。
2.【答案】D
【解析】处于静电平衡的导体，内部的场强为零，导体是等势体，电势不一定为零，A项错误；
线圈在某处的磁通量为零，可能是磁场与线圈平面平行，磁感应强度可能并不为零，B项错误；
将导线沿中点对折后，导体的材料和温度都没有变化，但导体的长度变为原来的一半，根据电阻与长度的关系可知阻值变为原来定的一半；长度变为原来一半的同时，横截面积变为原来的二倍，根据导体电阻与横截面积的关系可知，电阻又变为一半，所以现在的电阻是原来的，C项错误；
质量一定的物块动量改变，如果仅是速度方向改变，则动能不变，D项正确。
3.【答案】B
【解析】由于直导线N与线框平面垂直，根据安培定则可知，直导线N中电流的磁场在线框中的磁场量为零，增大、线圈沿平行M、垂直N方向移动，直导线N中电流的磁场在线框中的磁通量始终为零，当增大、线圈沿平行N、垂直M方向移动，直导线M中电流的磁场在线框中磁通量都会变化，会产生感应电流，因此不能使线框中产生感应电流的是B选项。
4.【答案】
A
【解析】甲、乙两个金属圆柱体的体积相等，截面积之比为4∶1，则长度之比为1∶4，由可知，电阻之比为1∶16，由可知，电流之比为8∶1，由可知，自由电子的平均速率之比为2∶1，A项正确。
5.【答案】
C
【解析】由于斜面有摩擦，物块向上运动加速度大于向下运动的加速度，因此上滑的时间小于下滑的时间，由可知，，根据动能定理可以判断，物块回到斜面底端的速度大小小于物块在斜面底端向上滑动时的初速度大小，因此上滑过程动量变化量大，由可知，，C项正确。
6.【答案】D
【解析】设圆环上电荷在O点产生的场强大小为，由题意知，，解得，D项正确。
7.【答案】
A
【解析】滑动变阻器滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻减小，总电流增大，外电压减小，两端的电压增大，两端的电压减小，、中电流减小，灯泡中电流增大，灯泡变亮，A项正确；
两端的电压减小，电容器两端的电压减小，电容器的带电量减小，B项错误；
由于无法判断外电路电阻与电源内电阻的大小关系，因此无法判断电源的输出功率是增大还是减小，C项错误；
电源的效率，由于电流增大，因此电源的效率变小，D项错误。
8.【答案】CD
【解析】
分析粒子a在B点受到的电场力方向与粒子b在D点受到的电场力方向可知，两个粒子带同种电荷，A项错误；
粒子a从A运动到B电场力做负功，电势能增大，B项错误；
粒子b从C运动到D电场力做负功，动能减小，C项正确，D项正确。
9.【答案】AC
【解析】由题意知，小球运动过程中动能最小时经过等效最高点，，得到，结合图像有，，解得，，解得，A、C项正确。
10.【答案】AD
【解析】第一次，根据机械能守恒有，解得A项正确；
第二次，设小球沿圆弧轨道上升到最高点时，速度为v，根据水平方向动量守恒有，解得，C项错误；
设小球沿圆弧轨道上升的最大高度为h，根据能量守恒有，解得，B项错误；
第二次，小球与圆弧体的作用为类弹簧性碰撞，两者质量相等，交换速度，因此，第二次，小球离开圆弧轨道时的速度大小为0，D项正确。
11.【评分细则】（见答案，共6分）
【答案】（1）乙（1分） 见解析（1分）
（2）左（1分） 1.48（1.47~1.49）（1分） 2.38（2.36~2.40）（1分）
（3）相等（1分）
【解析】（1）由于电流表与电源内阻相对比较接近且电流表内阻未知，分压明显，采用甲图测得的内阻误差太大，因此采用图乙电路图。实物连接如图所示。
（2）闭合电键前，应将图丙中滑动变阻器滑片移到最左端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据闭合电路欧姆定律有，可知图线的纵截距表示电源电动势，则有E=1.48V，
图线斜率的绝对值表示电源的内阻，则有
（3）若采用另一个电路即甲图测量，当电路中的电流为零时，电压表的示数等于电源的电动势，因此测得的电动势与真实值相等。
12.【评分细则】（见答案，共9分）
【答案】（1）C（2分） （2）A（2分）
（3）55.40~55.60（1分，有效数字位数不对不给分）
（2分） （2分）
【解析】（1）为使小球离开轨道做平抛运动，所以轨道末端必须水平，故A正确；
在实验过程中，小球的落点通过白纸和复写纸获得，若移动白纸将不能确定小球的位置，但复写纸可以移动，故B正确；
为防止入射球碰后反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量，C错误；
同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证到达底端时的速度相同，D正确。
（2）需要测量两个小球的质量、，A正确；
不需要测量抛出点距地面的高度H，B错误；
不需要测量S离水平轨道的高度h，C错误。
（3）落点的平均位置所对应的读数为55.50cm；若如果满足，
综合可得，
由可得，
即，两球的碰撞为弹性碰撞。
13.【评分细则】（见解析，共10分）
【解析】（1）由于灯泡正常发光，则电路中的电流
灯泡两端的电压
则电动机的额定电压
（2）电动机的额定电流
电阻中电流
因此，电阻的阻值
（3）电动机输出的机械功率
电源的输出功率
14.【评分细则】（见解析，共13分）
【解析】（1）由于小球射出后做直线运动，则小球带负电，受到的电场力向左电场力与重力的合力与初速度在一条直线上，因此有
解得
（2）小球运动的合外力为，根据牛顿第二定律
解得
O、P间的距离
O、P两点沿电场方向的距离
则O、P两点间的电势差为
（3）当小球回到O点时，将电场方向迅速反向，小球沿水平方向做类竖直上抛运动，沿水平方向的分速度大小
小球沿水平方向运动的加速度
因此，小球从O点再运动到O点正下方需要的时间为
15.【评分细则】（见解析，共16分）
【解析】（1）设a与b碰撞前的一瞬间，a的速度大小为，
根据机械能守恒有
解得
（2）设碰撞后的共同速度为v，根据动量守恒有
解得
设两物块在粗糙水平面上滑动的距离为x，
根据动能定理
解得
（3）设碰撞后一瞬间a、b的速度大小分别为、，
根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得，
a、b碰撞过程，根据动量定理，
b对a的冲量
即b对a的冲量大小为，方向水平向左。
由于a、b滑上粗糙水平面时的初速度大小相同，由动能定理可知，两物块在水平面上滑行的距离相同，即物块a、b静止在粗糙水平面上时相距的距离为0。（2分）
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